Quảng cáo
3 câu trả lời 260
Để giải bài toán này, chúng ta cần thực hiện các bước sau:
1. **Tính nồng độ của dung dịch NaOH sau khi pha loãng.**
2. **Sử dụng pH để tính nồng độ của ion hydroxide (OH⁻) trong dung dịch.**
3. **Dựa trên nồng độ này, tính thể tích nước cần thêm.**
**Bước 1: Tính nồng độ của dung dịch NaOH sau khi pha loãng.**
Giả sử dung dịch NaOH ban đầu có nồng độ \( C_{NaOH} \) và thể tích là 100 mL. Khi thêm \( V \) mL nước, tổng thể tích dung dịch sẽ là \( 100 + V \) mL.
**Bước 2: Tính nồng độ ion hydroxide từ giá trị pH.**
Chúng ta biết rằng pH = 12, do đó, pOH có thể được tính bằng:
\[
\text{pOH} = 14 - \text{pH} = 14 - 12 = 2
\]
Nồng độ của ion hydroxide [OH⁻] là:
\[
[\text{OH}^-] = 10^{-\text{pOH}} = 10^{-2} = 0.01 \text{ M}
\]
**Bước 3: Tính nồng độ của dung dịch sau khi pha loãng.**
Nồng độ của ion hydroxide trong dung dịch là 0.01 M. Vì nồng độ của NaOH cũng bằng nồng độ của OH⁻ (do NaOH là bazơ mạnh và phân ly hoàn toàn), ta có:
\[
[\text{NaOH}] = 0.01 \text{ M}
\]
Tổng thể tích dung dịch sau khi thêm nước là \(100 + V\) mL. Sử dụng công thức để tính nồng độ NaOH:
\[
[\text{NaOH}] = \frac{\text{mol NaOH}}{\text{thể tích dung dịch (L)}}
\]
**Bước 4: Tính số mol NaOH trong dung dịch ban đầu.**
Vì \( \text{[NaOH]} = \text{0.01 M} \), số mol NaOH trong dung dịch cuối cùng:
\[
\text{mol NaOH} = \text{0.01} \times \frac{100 + V}{1000}
\]
**Bước 5: Tính số mol NaOH ban đầu.**
Tổng số mol NaOH trước khi pha loãng là:
\[
\text{mol NaOH} = C_{NaOH} \times \frac{100}{1000}
\]
**Bước 6: Đặt phương trình.**
Số mol NaOH ban đầu phải bằng số mol NaOH cuối cùng:
\[
C_{NaOH} \times \frac{100}{1000} = 0.01 \times \frac{100 + V}{1000}
\]
Suy ra:
\[
C_{NaOH} \times 100 = 0.01 \times (100 + V)
\]
\[
C_{NaOH} = 0.01 + 0.01 \frac{V}{100}
\]
**Giả sử nồng độ dung dịch NaOH ban đầu là 0.1 M (thông thường):**
\[
0.1 \times 100 = 0.01 \times (100 + V)
\]
\[
10 = 1 + 0.01V
\]
\[
9 = 0.01V
\]
\[
V = \frac{9}{0.01} = 900 \text{ mL}
\]
Vậy, thể tích nước cần thêm là \( 900 \text{ mL} \).
Đề bài yêu cầu tính thể tích \( V \) của nước cần thêm vào để tạo thành dung dịch có pH = 12 sau khi cho 100 ml dung dịch NaOH vào. Đầu tiên, ta cần tính nồng độ \( [\text{OH}^-] \) trong dung dịch NaOH 1 M:
\[ [\text{OH}^-] = \frac{\text{Nồng độ mol/lít của NaOH}}{\text{Tổng thể tích của dung dịch (L)}} = \frac{1 \text{ mol/l}}{0.1 \text{ L}} = 10 \text{ mol/l} \]
Sau khi cho 100 ml dung dịch NaOH vào nước, ta tính nồng độ \( [\text{OH}^-] \) của dung dịch sau phản ứng:
\[ [\text{OH}^-]_{\text{tổng}} = \frac{\text{Số mol của NaOH}}{\text{Tổng thể tích của dung dịch (L)}} = \frac{0.1 \text{ mol}}{0.1 + V \text{ L}} \]
Vì pH của dung dịch được tính bởi công thức:
\[ \text{pOH} = -\log [\text{OH}^-] \]
Với \( \text{pOH} = 12 \):
\[ [\text{OH}^-] = 10^{-12} \text{ mol/l} \]
Do đó:
\[ \frac{0.1}{0.1 + V} = 10^{-12} \]
Giải phương trình trên để tìm \( V \):
\[ 0.1 = 10^{-12} \times (0.1 + V) \]
\[ 0.1 = 10^{-12} \times 0.1 + 10^{-12} \times V \]
\[ 0.1 - 10^{-13} = 10^{-12} \times V \]
\[ V = \frac{0.1 \times 10^{12} - 10}{10^{12}} \]
\[ V = 10^{-11}
Để giải bài toán này, ta cần sử dụng định luật bảo toàn dung lượng của dung dịch.
Ban đầu, dung dịch NaOH có thể coi là dung dịch bazơ mạnh nên có pH = 14. Sau khi trộn với nước, dung dịch có pH = 12.
Ta có công thức tính pH của dung dịch bazơ mạnh: pH = 14 + log[OH-]
Với dung dịch có pH = 12, ta có: 12 = 14 + log[OH-]
=> log[OH-] = -2
=> [OH-] = 10^-2 = 0.01 M
Do đó, dung dịch NaOH ban đầu có nồng độ là 0.01 M.
Theo định luật bảo toàn dung lượng, ta có:
\(0.01 \times 100 = (0.01 \times V) + (100 - V) \times 10^{-14}\)
\(1 = 0.01V + 10^{-14} \times (100 - V)\)
\(1 = 0.01V + 10^{-14} \times 100 - 10^{-14}V\)
\(1 = 0.01V + 10^{-12} - 10^{-14}V\)
\(10^{-12} = 0.01V - 10^{-14}V\)
\(10^{-12} = V(0.01 - 10^{-2})\)
\(10^{-12} = V \times 0.0099\)
\(V = \frac{10^{-12}}{0.0099} \approx 1.01 \times 10^{-10}\)
Vậy, V khoảng 1.01 x 10^-10 ml.
Quảng cáo
Bạn muốn hỏi bài tập?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
Hỏi từ APP VIETJACK64705
-
Hỏi từ APP VIETJACK44807
